碳和石墨的电化学阳极嵌入化和过度氧化的可逆性

天然石墨、热解石墨、CPP、HOPG、石墨纸和针状焦等碳和石墨物料作为电极活性物质,分别在18M硫酸、11.6M高氯酸和73％氢氟酸中,用慢速循环伏安法和恒电流法,进行了阳极嵌入化和过度氧化。在直到嵌入到一阶GIC的范围内,反应都有较好的可逆性。一阶GIC继续在浓硫酸、高氯酸和氢氟酸中继续氧化,可分别得到C8A型、C6A型和C4A型的石墨氧化物。在浓硫酸和高氯酸中的过度氧化反应仍有一定的可逆性。在各种碳物料中,HOPG的嵌入反应和过度氧化反应的可逆性最好,而结晶性差的针状焦的可逆性最差。     

石墨嵌入化合物的研究和发展

石墨嵌入化合物较石墨本身在物化性能上有很大提高和拓展。从该类化合物的合成出发,综述了Ｄｏｎｏｒ、Ａｃｃｅｐｔｏｒ型两类嵌入化合物的发展状况及结构特征、性能。利用嵌入原理,可以制备各种石墨复合物,从而赋予了石墨嵌入化合物新的应用领域。而利用简单的合成方法制备稳定的石墨嵌入化合物将是今后的发展方向。     

石墨化过程的热力学和动力学分析

一、前言 为了研究碳素材料石墨化时性能的变化和决定最佳的温度规范,有两个理论问题要加以探讨:一是热力学的,即在一定的外部条件下,物料体系中的热力学平衡状态;二是动力学的,即碳素在热处理过程中石墨化的速度。 这就需要测定碳素材料在不同温度下的热容,它们的燃烧热和一定温度下的氧化速度,作为计算石墨化热力学函数的依据,还要测定材料石墨化前后性能的变化,如电导     

炭素制品石墨化电阻炉功率自动控制数学模型

石墨化电极的生产能耗可以通过选择石墨化炉热处理坯料的最佳制度的办法来降低。在石墨化过程中,影响石墨化电极质量的决定性因素是最终温度(不低于2800℃)。但是,由于处于不均匀温度场的被石墨化电极的热强度不同,所以就限制了快速升温。之所以产生不均匀温度场是由许多因素决定的,其中主要的是:被石墨化制品在艾奇逊炉中的加热是间接的,炉中被加热炭素材料(坯料和炉     

用氟化石墨作活性炭—氧电极的防水剂

本文对使用氟化石墨作为防水剂而使电极具有疏水性的新型电极在碱性电解质中的化学行为进行了研究。由于氟化石墨材料的低表面能和对化学物质的防腐性防止了电解质渗透到电极孔中,使之不减少电化活性,因此,氟化石墨对于在连续电解期间改善电槽的寿命是非常有效的。     

电极石墨加载过程中的声发射

本文报道一种电极石墨在加载过程中的声发射行为,并根据其结构特征对其断裂过程中的声发射作了解释。石墨的声发射行为与石墨的结构、性能有密切关系。本文还通过与其它石墨的比较,讨论了影响石墨声发射行为的一些因素。     

使用炭化物胶粘结炭石墨材料

粘合法连接结构石墨和石墨电极已得到广泛应用,特别是用于固定电弧炉石墨电极的接头、连接热交换设备的某些炭块以及粘合金属熔炼坩埚中的石墨。但是,化合物胶的使用温度不能超过100～200℃,而石墨作为导电元件(电极)使用时,其连接部位的温度却要超过1000℃,同时粘合缝的导电率又不应低于石墨。     

硫化黑2BR 200%在石墨镀银电极上的电催化还原

采用涂附法制备了石墨镀银电极。用配有EDS的扫描电子显微镜(FE-SEM)对石墨镀银电极表面结构进行了表征,以石墨镀银电极和石墨电极为工作电极,采用线性扫描法研究了硫化黑在NaOH溶液中的电化学还原行为,探讨了溶液pH值对硫化黑2BR 200%电还原反应的影响。实验结果表明：用涂附法制备得到的石墨镀银电极表面分布了大量金属银颗粒,该石墨镀银电极对硫化黑2BR 200%的还原反应显示了很高的电催化活性,其电催化活性高于石墨电极;电解液的pH值越大,硫化黑的电还原反应就越容易。在恒电流电解中,以镀银石墨电极为阴极,电流密度为6.25 mA•cm^-2,反应温度为(27±2)℃时,硫化黑的电解实验的电流效率可达92.2%。     

贯穿于物理化学热力学教学中的普遍化公式

本文从化学热力学全局的观点出发,提出了一个能够概括目前物理化学热力学中全部影响化学势因素的普遍化公式:dμ=-SdT VdP RT(d ln XA) σdA Adσ,并列举了每一步演化过程中的一些应用实例,得出了物理化学教材中全部热力学公式,如克拉伯龙方程、凝固点下降、范特霍夫渗透压公式、开尔文公式、吉布斯等温吸附方程式.这个公式将物理化学的热力学内容有机地结合在一起.     

膜电吸附除盐用双电极制备及性能研究

以超级电容活性炭为电吸附电极材料,以复合导电膜为电极导电集流体,采用平板加热压制成型工艺,制备了膜电吸附除盐(MCDI)用双电极.比较了柔性石墨片、高密度石墨板和复合导电膜3种集流体的导电性能和防水性能,筛选出复合导电膜为双电极集流体.从平压压力和温度方面对双电极制备成型工艺进行优化.测试了双电极在MCDI模组中的电化...     

石墨嵌入复合物的制备及其应用

本文对有关石墨嵌入复合物（GIC）的基本概念、合成方法以及石墨嵌入复合物的性能及应用情况进行了综述。     

大型壳形石墨工具电极的设计与加工

为了提高电火花加工的效率和质量,提出使用大型壳形石墨工具电极,分析它在电火花加工中的作用,借助CAD/CAM技术研发壳形石墨电极设计与加工技术,并研发了石墨内切断刀及大型电极夹具。使用该技术,减轻电极重量,增加材料的利用率,减少电极损耗,延长电极寿命,减少能耗,提高电火花加工效率和加工精度,降低成本,在模具工业中具有良好的应用前景。     

聚苯胺Ni~(2 )膜修饰电极对甲醇的电催化氧化研究

将电聚合的聚苯胺 (PAN)膜电极置于c(NiSO4 ) =2 5mol/L的溶液中浸泡 2 0min得到嵌入Ni2 的PAN Ni2 电极 ,该电极在KOH溶液中的循环伏安曲线于 0 30 7V/0 2 30V处有一对明显的氧化还原电流峰 ,表明Ni2 离子已嵌入PAN膜电极。PAN Ni2 电极对碱性介质中甲醇的氧化具有明显的电催化活性。     

膨胀石墨在聚合物基纳米复合材料中的应用

综述了膨胀石墨粉碎技术及其在聚合物基纳米复合材料中的应用;分析了膨胀石墨的加入对材料力学、电学、热力学等性能的影响;指出膨胀石墨以其优良的性能及所呈现出的纳米特性必将在功能性复合材料中得到更广泛的应用.     

膨胀石墨电极的研究和应用进展

介绍了石墨的分类和性质以及对石墨电极的研究,其研究进程可分为普通石墨电极、石墨复合电极、膨胀石墨电极.膨胀石墨是由鳞片石墨制成可膨胀石墨,再将可膨胀石墨进行膨化处理而制得的.膨胀石墨用途广泛,可以应用于化工、环保、医疗、能源以及冶金等领域,作为电极是膨胀石墨的重要用途之一.由于膨胀石墨有较高的比表面积,内部为网络状的孔隙结构,因此膨胀石墨作为电极应用在某些领域其性能要高于普通石墨电极,尤其是在有气体参加的反应.     

锂离子电池异构建模及内部传质机理探究：粒径分布的影响

锂离子电池是目前应用较广的储能设备,具有能量密度高、使用寿命长等特点。随着锂离子电池正极材料实际能量密度接近理论值,电池组装工艺参数的优化成了提升其性能的重要途径,其中电极颗粒粒径及分布是十分重要的参数。因此,本文针对石墨-LiFePO₄体系锂离子电池,利用异构模型构建单粒径和双粒径电极的几何结构,再结合Newman模型模拟其放电过程,定量研究了正极材料粒径分布对锂离子电池性能的影响,探究了存在粒径分布的电极中不同粒径的颗粒在充放电过程的作用机制。模拟结果表明,粒径的减小可以减小固相扩散系数对电池性能的影响,但会增加液相扩散阻力;而粒径的分布可以促进锂离子在电解液中的扩散,提高小粒径颗粒的锂嵌入量,但会引起极化增大,导致大颗粒的锂嵌入量降低。粒径分布宽度越大,总体粒度越大,锂离子电池的能量密度越小。选择合适的粒径分布宽度,适当减小总体粒度的大小,能有效提升电极的能量密度。研究结果对于锂离子电池电极活性材料颗粒粒径分布的选择提供了有益的基础知识和指导。     

羟基自由基对全钒液流电池石墨毡电极的性能影响

采用H2SO4和H2O2的分解产物羟基自由基,对石墨毡电极进行表面处理。循环伏安法和交流阻抗测试显示,处理后石墨毡的阴阳极峰电流分别提高160.96%和120.24%,极化反应电阻从74.95 Ω·cm2显著降低至18.92 Ω·cm2。红外光谱测试表明石墨毡处理后表面含有大量含氧亲水基团,拉曼光谱测试结果显示处理后石墨毡的石墨化度降低,进一步证明了石墨毡电极表面受到了不同程度的氧化。X射线光电子能谱测试显示石墨毡处理后的含氧量提高0.58%,定量地证明了红外光谱和拉曼光谱的测试结果。采用自制静态单电池对石墨毡电极进行测试,处理后石墨毡的充放电容量分别提高37.04%和22.22%,表明该方法处理石墨毡电极能够显著提高全钒液流电池性能。     

石墨/聚苯胺混合材料制备超级电容

采用普通的打印纸作为衬底,在纸上用铅笔涂覆石墨材料。然后采用电沉积法在石墨上沉积聚苯胺材料,组成石墨/聚苯胺电极。分别用石墨电极及石墨/聚苯胺电极组装成超级电容,比较研究两种电容的电阻及电容特性,结果表明石墨/聚苯胺电极比石墨电极具有更小的电阻,电容量增加了3倍,达到234 m F·cm~(-2)(在电流密度为5 m A·cm~(-2))。     

不同电极电动修复铜镉复合污染土壤的研究

针对铜镉污染土壤问题,研究了不同电极材料对电动修复土壤效果的影响。采用不锈钢、石墨板、钛板、钛网四种不同电极对土壤进行修复。结果显示,石墨板电极对2种重金属的总去除率较好,Cu为40.34%,Cd为95.21%,且Cd的去除率明显高于Cu。另外,不同电极材料对修复过程中电流和处理后重金属形态分布的影响不大,其中石墨板电极电流稳定时的值为42mA,高于其他三种电极。     

不同电极电动修复铜镉复合污染土壤的研究

针对铜镉污染土壤问题,研究了不同电极材料对电动修复土壤效果的影响。采用不锈钢、石墨板、钛板、钛网四种不同电极对土壤进行修复。结果显示,石墨板电极对2种重金属的总去除率较好,Cu为40.34%,Cd为95.21%,且Cd的去除率明显高于Cu。另外,不同电极材料对修复过程中电流和处理后重金属形态分布的影响不大,其中石墨板电极电流稳定时的值为42mA,高于其他三种电极。